本文選題：焊接機(jī)器人 + ANSYS�。� 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：焊接機(jī)器人在自動(dòng)化焊接領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。本文以六自由度PR1400焊接機(jī)器人為研究對(duì)象,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基于尺寸多目標(biāo)、拓?fù)鋬?yōu)化等方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)針對(duì)焊機(jī)機(jī)器人一直存在的絕對(duì)定位精度較差的問(wèn)題,建立了結(jié)構(gòu)誤差模型并進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,有效地提高了 PR1400型焊接機(jī)器人的絕對(duì)定位精度。主要內(nèi)容如下:(1)通過(guò)ADAMS仿真,得到PR1400型焊接機(jī)器人主要零部件在危險(xiǎn)姿態(tài)下的受力,為有限元分析提供邊界條件。建立PR1400焊接機(jī)器人的有限元模型,運(yùn)用ANSYS Workbench對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,得到其主要零件危險(xiǎn)姿態(tài)下的應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D及固有振型。確定結(jié)構(gòu)是否會(huì)發(fā)生共振,并為后續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。(2)設(shè)計(jì)針對(duì)PR1400焊接機(jī)器人的應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn),采集其應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù),以驗(yàn)證ANSYS Workbench分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)根據(jù)ANSYS Workbench的分析結(jié)果,對(duì)PR1400焊接機(jī)器人的主要零件進(jìn)行了尺寸多目標(biāo)優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)再次進(jìn)行有限元分析,結(jié)果顯示優(yōu)化效果良好。(4)對(duì)影響焊接機(jī)器人精度的因素進(jìn)行了分析,提出了一種基于CMPC和MDH的6參數(shù)模型的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法,建立了焊接機(jī)器人的誤差模型,并采用最小二乘法對(duì)誤差進(jìn)行辨識(shí),對(duì)焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行修正補(bǔ)償。設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后,焊接機(jī)器人的精度得到有效提升。
[Abstract]:Welding robot plays an irreplaceable role in the field of automatic welding. In this paper, the PR1400 welding robot with six degrees of freedom is taken as the research object. The structure of the robot is optimized based on the methods of size multi-objective, topology optimization and so on. At the same time, aiming at the problem of poor absolute positioning accuracy of welding robot, the structural error model and parameter identification are established. The simulation results show that the absolute positioning accuracy of PR1400 welding robot is improved effectively. The main contents are as follows: (1) through ADAMS simulation, the force of the main components of PR1400 welding robot under dangerous posture is obtained, which provides boundary conditions for finite element analysis. The finite element model of PR1400 welding robot is established, and the finite element analysis of the existing structure is carried out by using ANSYS Workbench. The stress, strain cloud diagram and natural mode of the main parts are obtained under the dangerous posture of the main parts. Determine whether the structure will resonate or not, and provide data support for the subsequent structural optimization design. (2) Design the stress-strain experiment for PR1400 welding robot, and collect the stress-strain data. To verify the accuracy of ANSYS Workbench analysis results. (3) according to the results of ANSYS Workbench analysis, the main parts of PR1400 welding robot are optimized by multi-objective dimension and topology optimization, and the optimized structure is analyzed again by finite element method. The results show that the optimization effect is good. The factors affecting the precision of welding robot are analyzed. A kinematics modeling method of robot based on CMPC and MDH is proposed, and the error model of welding robot is established. The error is identified by the least square method and the motion parameters of the welding robot are corrected and compensated. The simulation results show that the precision of the welding robot is improved effectively after the compensation.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG409

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本文編號(hào)：1964895